問題詳情:
龍門吊”是港口、貨場中常見的起重設備,其滑輪組部分如圖所示.現用此裝置將地面上一個重為3×104N,與地面的接觸面積為1.5m2,的重物勻速吊到3m的高處,滑輪組鋼索自由端的拉力為1.2×104N.請解答以下問題:
(1)重物被吊起前對地面的壓強是多大?
(2)提升重物過程中滑輪組的機械效率是多少?
(3)若再用此裝置提升2×104N的重物時,它的機械效率將 (選填:變大、變小、不變).
【回答】
解:(1)重物對地面的壓力:
F=G=3×104N,
重物對地面的壓強:
p===2×104Pa;
(2)提起重物做的有用功:
W有用=Gh=3×104N×3m=9×104J,
由圖可知,s=4h=4×3m=12m,
提起物體所做的總功:
W總=Fs=1.2×104N×12m=1.44×105J,
滑輪組的機械效率:
η=×100%=×100%=62.5%.
(3)若再用此裝置提升2×104N的重物時,提升的物重變小,有用功變小,而額外功近似不變,由公式η=知:機械效率變小.
答:(1)重物被吊起前對地面的壓強是2.5×104Pa;
(2)提升重物過程中滑輪組的機械效率是75%;
(3)變小.
【點評】本題考查了學生對液體壓強公式、有用功和總功、機械效率公式的瞭解與掌握,涉及到改變滑輪組機械效率的方法,知識點多、綜合*強,屬於難題.
知識點:功和機械能 單元測試
題型:計算題